Table des matières : L'automate
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<strong>Table</strong> <strong>des</strong> <strong>matières</strong> : L’automate<br />
<strong>Table</strong> <strong>des</strong> <strong>matières</strong> : L’automate....................................................................................................................1<br />
La programmation automate..........................................................................................................................2<br />
Présentation de l’automate.........................................................................................................................2<br />
Câblage automate.......................................................................................................................................5<br />
A retenir: Cause la <strong>des</strong>truction de l'automate !!! .....................................................................................11<br />
La sécurité de câblage avec l’automate ...................................................................................................13<br />
Grafcet à convertir sous PL7 micro.........................................................................................................15<br />
Programmation sous PL7_2.....................................................................................................................16<br />
Configuration.......................................................................................................................................16<br />
Programmation ....................................................................................................................................16<br />
Transfert,..............................................................................................................................................17<br />
La phase test ........................................................................................................................................17<br />
Annexe.................................................................................................................................................17<br />
Le Bloc tempo sous PL7-2 ..................................................................................................................18<br />
Programmation sous PL7 Micro..........................................................................................................19<br />
L’adressage TSX Micro.......................................................................................................................21<br />
Les Bits systèmes.................................................................................................................................22<br />
Additif aux temporisations ..................................................................................................................23<br />
Compteur sur Automate sous PL7_2...................................................................................................25<br />
Entrée et sorties analogiques sur TSX17.............................................................................................26<br />
Programmation de la tâche maître sur TSX17.....................................................................................27<br />
L'écriture Ladder sous Mitsubishi .......................................................................................................29<br />
Utilisation de MEDOC sur Mitsubishi ................................................................................................32<br />
La méthode <strong>des</strong> Mots...........................................................................................................................34<br />
Document constructeur........................................................................................................................35<br />
Fonctionnement d’un automate ...............................................................................................................36<br />
Des capteurs aux actionneurs schéma de principe...............................................................................36<br />
Lycée Voillaume Année 2005/06
La programmation automate<br />
Notre gamme<br />
• Schneider série TSX 17, 37 (Micro), 47 avec les afficheurs XBT Magelis ou Proface<br />
o Logiciel : Pl7 Micro ou Pl7 Pro<br />
• Siemens série S7-200<br />
o Logiciel : Step7<br />
• Mitsubishi FXON, Série A1<br />
o Medoc<br />
Info : Schneider et siemens sont les 2 plus grands fabriquant d’automates dans le monde.<br />
Présentation de l’automate<br />
Définition : Un Automate Programmable Industriel (API) est une machine électronique programmable<br />
par un personnel non informaticien et <strong>des</strong>tiné à piloter en ambiance industrielle et en temps réel <strong>des</strong><br />
procédés ou parties opératives.<br />
Traiter les informations<br />
entrantes pour émettre <strong>des</strong><br />
ordres de sorties en fonction<br />
d’un programme.<br />
Structure générale<br />
Alimentation<br />
générale<br />
Communication<br />
Alimentation<br />
capteurs<br />
Mémoire<br />
EPROM ou<br />
EEPROM<br />
Bornier <strong>des</strong><br />
sorties<br />
Un automate programmable est adaptable à<br />
un maximum d’application, d’un point de<br />
vue traitement, composants, langage.<br />
C’est pour cela qu’il est de construction<br />
modulaire.<br />
Visualisation état<br />
<strong>des</strong> entrées/sorties<br />
Bornier <strong>des</strong><br />
entrées<br />
Lycée Voillaume Année 2005/06<br />
Visualisation état<br />
automate<br />
Batterie
Principe de fonctionnement<br />
Le traitement à lieu en quatre<br />
phases:<br />
•Phase 1 : Gestion du système<br />
•Autocontrôle de l’automate<br />
•Phase 2 : Acquisition <strong>des</strong> entrées<br />
Prise en compte <strong>des</strong> informations du<br />
module d’entrées et écriture de leur<br />
valeur dans RAM (zone DONNEE).<br />
•Phase 3 : Traitement <strong>des</strong> données<br />
Lecture du programme (située dans<br />
la RAM programme) par l’unité de<br />
Unité de<br />
Traitement<br />
RAM<br />
Bus Entrées / Sorties<br />
Module<br />
<strong>des</strong><br />
Entrées<br />
Module<br />
<strong>des</strong><br />
Sorties<br />
traitement, lecture <strong>des</strong> variables (RAM données), traitement et écriture <strong>des</strong> variables dans la RAM<br />
données.<br />
•Phase 4 : Emissions <strong>des</strong> ordres<br />
Lecture <strong>des</strong> variables de sorties dans la RAM données et transfert vers le module de sorties.<br />
Caractéristiques techniques<br />
Les caractéristiques principales d’un API sont :<br />
•Compact ou modulaire<br />
•Tension d’alimentation<br />
•Taille mémoire<br />
•Temps de scrutation<br />
•Sauvegarde (EPROM, EEPROM, pile, …)<br />
•Nombre d’entrées / sorties<br />
•Modules complémentaires (analogique,<br />
communication,..)<br />
•Langage<br />
Unité Centrale<br />
L'unité centrale est le regroupement du processeur et de la mémoire centrale. Elle commande<br />
l'interprétation et l'exécution <strong>des</strong> instructions programmes. Les instructions sont effectuées les unes après<br />
les autres, séquencées par une horloge. Exemple: Si deux actions doivent être simultanées, l'API les traite<br />
successivement.<br />
Caractéristiques principales :<br />
- Vitesses de traitement : C'est la vitesse de l'UC pour exécuter 1 K-instructions logiques. (10 à 20<br />
ms/Kmots).<br />
- Temps de réponse : scrutation <strong>des</strong> entrées, vitesse de traitement et affectation <strong>des</strong> sorties.<br />
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Mémoire<br />
Deux types de mémoire cohabitent :<br />
•La mémoire Langage où est stocké le langage de programmation. Elle est en général figé, c'est à<br />
dire en lecture seulement. (ROM : mémoire morte)<br />
•La mémoire Travail utilisable en lecture-écriture pendant le fonctionnement c’est la RAM<br />
(mémoire vive).<br />
Attribution <strong>des</strong> zones mémoire travail en RAM<br />
Nature <strong>des</strong> Inform. Désignations Exploitation Zones Mémoires<br />
Etats <strong>des</strong> Capteurs Variable d'entrée<br />
Ordres aux préactionneurs Variable de sortie Evolution de leur Zone<br />
Résultats de fonctions Variable Interne valeur en fonction mémoire<br />
comptage, tempo... et / ou du déroulement <strong>des</strong> Données<br />
Résultats intermédiaires<br />
Variable mot du cycle<br />
Instructions du cycle Programme Ecrit 1 fois et lu à Zone mémoire<br />
dans l'API<br />
•Sauvegarde :<br />
chaque scrutation PROGRAMME<br />
Sauvegarde de la RAM<br />
Sauvegarde Externe<br />
(programmes, configuration, données)<br />
(programme, configuration)<br />
1 heure minimum par pile<br />
interne<br />
1an par pile externe<br />
permanente par EPROM (effaçable par<br />
ultraviolet), EEPROM (effaçable par<br />
courant électrique)....<br />
Le transfert de l’EPROM ou EEPROM vers la mémoire RAM de l’automate, s’effectue à chaque reprise<br />
secteur et si le contenu de celle-ci est différent.<br />
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Câblage automate<br />
Les Modules Entrées - Sorties<br />
Module d’extension d’Entrées/Sorties TOR<br />
Module réseau : communication entre automate<br />
Module d’extension d’Entrées Analogiques 0-10V<br />
Module d’extension de Sorties Analogiques 0-10V<br />
Branchement <strong>des</strong> Entrées TOR<br />
Le principe de raccordement consiste à envoyer un signal électrique vers l'entrée choisie sur l'automate<br />
dés que l'information est présente.<br />
L'alimentation électrique peut être fourni par l'automate (en général 24V continu) ou par une source<br />
extérieure. (Dans nos TP l’alimentation est tjrs fournis par l’automate)<br />
Un automate programmable peut être à logique positive ou négative.<br />
Logique positive Logique négative<br />
Le commun interne <strong>des</strong> entrées est relié au 0V Le commun interne <strong>des</strong> entrées est relié au 24V<br />
Alimentation<br />
Capteurs<br />
Ov 24v<br />
1 2 3 4 5<br />
Entrées<br />
AUTOMATE PROGRAMMABLE<br />
EX : l'API TSX 17 fonctionne exclusivement<br />
en logique positive (pour mettre une entrée<br />
automate au 1 logique, il faut lui imposer un<br />
potentiel de +24 Volts ).<br />
Ov 24v<br />
dcy<br />
1 2 3 4 5<br />
Entrées<br />
1s0<br />
AUTOMATE PROGRAMMABLE<br />
Alimentation<br />
Capteurs<br />
Ov 24v<br />
1 2 3 4 5<br />
Entrées<br />
AUTOMATE PROGRAMMABLE<br />
EX : Le TSX Micro avec une DNZ28DR<br />
(16 E /12S) fonctionne exclusivement en logique<br />
négative ou positive en fonction d’un switch.<br />
Ov 24v<br />
dcy<br />
1 2 3 4 5<br />
Entrées<br />
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1s0<br />
AUTOMATE PROGRAMMABLE
Les détecteurs 3 fils ou électronique sont de deux types PNP ou NPN.<br />
Détecteur PNP<br />
pour automate à logique Positive<br />
Lorsque qu'il y a détection, le transistor est passant<br />
(contact fermé). Il va donc imposer le potentiel + sur la<br />
sortie S . La charge est branchée entre la sortie S et le<br />
potentiel - . Ce type de détecteur est adapté aux unités de<br />
traitement qui fonctionnent en logique positive.<br />
Détecteur NPN<br />
Pour automate à logique Négative<br />
Lorsque qu'il y a détection, le transistor est passant<br />
(contact fermé). Il va donc imposer le potentiel - sur la<br />
sortie S .<br />
La charge est branchée entre la sortie et le potentiel +.<br />
Pour un automate programmable la charge représente l'entrée<br />
Branchement <strong>des</strong> sorties<br />
Le principe de raccordement consiste à envoyer un signal électrique vers le pré actionneur connecté à la<br />
sortie choisie de l'automate dés que l'ordre est émis.<br />
L'alimentation électrique est fournie par une source extérieure à l'automate<br />
programmable.<br />
+<br />
220V ac 24V ac<br />
-<br />
commun<br />
Sorties<br />
AUTOMATE PROGRAMMABLE<br />
Sorties<br />
C 1 2 3 4 5 6<br />
1C<br />
1D+ 1D- KM<br />
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Vérification du fonctionnement<br />
Lors de sa première mise en oeuvre il faut réaliser la mise au point du système.<br />
⇒ Prendre connaissance du système (dossier technique, <strong>des</strong> grafcets et du GEMMA, affectation <strong>des</strong> entrées / sorties, les<br />
schémas de commande et de puissance <strong>des</strong> entrées et <strong>des</strong> sorties).<br />
⇒ Lancer l'exécution du programme (RUN ou MARCHE)<br />
⇒ Visualiser l'état <strong>des</strong> GRAFCET, <strong>des</strong> variables...<br />
Il existe deux façons de vérifier le fonctionnement :<br />
•En simulation (sans Partie Opérative).<br />
•En condition réelle (avec Partie Opérative).<br />
Simulation sans P.O. Condition réelle<br />
Le fonctionnement sera vérifié en simulant le<br />
comportement de la Partie Opérative, c’est à dire<br />
l’état <strong>des</strong> capteurs, en validant uniquement <strong>des</strong><br />
entrées.<br />
⇒ Valider les entrées correspondant à l’état initial<br />
(position) de la Partie Opérative.<br />
⇒ Valider les entrées correspondant aux conditions de<br />
marche du cycle.<br />
⇒ Vérifier l’évolution <strong>des</strong> grafcets (étapes actives).<br />
⇒ Vérifier les ordres émis (Leds de sorties).<br />
⇒ Modifier l’état <strong>des</strong> entrées en fonction <strong>des</strong> ordres émis<br />
(état transitoire de la P.O.).<br />
⇒ Modifier l’état <strong>des</strong> entrées en fonction <strong>des</strong> ordres émis<br />
(état final de la P.O.).<br />
⇒ ....<br />
Toutes les évolutions du GEMMA et <strong>des</strong> grafcets doivent<br />
être vérifiées.<br />
Recherche <strong>des</strong> dysfonctionnements<br />
Causes de dysfonctionnements<br />
Un dysfonctionnement peut avoir pour origine :<br />
•un composant mécanique défaillant (pré actionneur, actionneur, détecteur,...).<br />
•un câblage incorrect ou défaillant (entrées, sorties).<br />
•un composant électrique ou électronique défectueux (interface d'entrée ou de sortie).<br />
•une erreur de programmation (affectation d'entrées-sorties, ou d'écriture).<br />
•un système non initialisé (étape, conditions initiales...).<br />
Le fonctionnement sera vérifié en suivant le comportement<br />
de la P.O.<br />
⇒ Positionner la P.O. dans sa position initiale.<br />
⇒ Valider les conditions de marche du cycle.<br />
⇒ Vérifier l’évolution <strong>des</strong> grafcets et le comportement<br />
de la P.O.<br />
⇒ …<br />
Toutes les évolutions du GEMMA et <strong>des</strong> grafcets doivent<br />
être vérifiées.<br />
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Méthode de recherche <strong>des</strong> causes de dysfonctionnement<br />
Vérifier le<br />
programme<br />
non<br />
Modifier l'état initial<br />
DEBUT<br />
Mettre en éxécution<br />
l'automate<br />
non Exécution? Oui<br />
Etat initial ?<br />
non<br />
Vérifier l'état initial<br />
Modifier<br />
programme<br />
affectation sortie<br />
Lancer l'évolution<br />
Oui<br />
Evolution?<br />
Vérifier led associer<br />
à la sortie<br />
Oui<br />
Observer l'évolution<br />
Evolution?<br />
non Led allumée ? Oui non<br />
non<br />
Vérifier chaîne<br />
d'action<br />
Câblage,<br />
préactionneur et<br />
actionneur<br />
non<br />
Vérifier action<br />
Action réalisée ?<br />
non<br />
Vérifier chaîne<br />
d'aquisition<br />
Câblage et capteur<br />
Oui<br />
Oui<br />
Comparer<br />
l'évolution<br />
Identique ?<br />
Comparer<br />
l'évolution<br />
Vérifier led associer<br />
à l'entrée<br />
Led allumée ?<br />
Oui<br />
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Oui<br />
Modifier<br />
programme<br />
affectation entrée<br />
FIN
Vérification du câblage d'une entrée à masse commune<br />
Cette vérification se réalise à l'aide d'un voltmètre-ohmètre et d'un shunt (morceau de fil électrique).<br />
⇒ Vérifier l’alimentation <strong>des</strong><br />
entrées à l’aide d’un voltmètre.<br />
⇒ Pour vérifier le capteur et son<br />
câblage, tester aux différents<br />
points indiquer à l'aide d’un<br />
ohmmètre, contact du capteur<br />
ouvert, contact du capteur<br />
fermé.<br />
⇒ Pour vérifier l'interface d'entrée<br />
court-circuiter le capteur par un<br />
shunt, le voyant d'entrée doit<br />
s'allumer.<br />
alimentation<br />
Vérification du câblage d'une sortie à relais<br />
Cette vérification se réalise à<br />
l'aide d'un voltmètre-ohmètre<br />
et d'un shunt (morceau de fil<br />
électrique).<br />
⇒ Vérifier que U alimentation<br />
existe à l’aide du voltmètre.<br />
⇒ Forcer à l'aide du shunt la<br />
sortie automate. Si le<br />
préactionneur fonctionne, c’est<br />
le module de sortie qui est<br />
défectueux. Sinon vérifier le<br />
préactionneur et son câblage.<br />
⇒ Pour vérifier le câblage tester<br />
aux différents points de<br />
connexion à l'aide d'un<br />
Ohmmètre en laissant le shunt.<br />
Automate Programmable<br />
Shunt<br />
capteur<br />
V<br />
Automate Programmable<br />
alimentation<br />
préactionneur<br />
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V<br />
sortie<br />
entrées<br />
Shunt
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A retenir: Cause la <strong>des</strong>truction de l'automate !!!<br />
• La tension au niveau <strong>des</strong> Entrées est fournie par l'automate. C'est une tension continue 24V=<br />
• La tension <strong>des</strong> Sorties vient de l'extérieure. Cela peut être tout type de tension.<br />
• Ne jamais mélanger les 2 sources de tension (Automate 24V= et Extérieure)<br />
Note1: Seul les capteurs PNP utilisent le 0Volt de l'automate. Sans capteur PNP le 0 Volt n'est pas<br />
branché.<br />
Note2 : Les bobines sont alimentés dans notre cas en 24VAC (Cela dépend du choix <strong>des</strong> bobines)<br />
Note3 : Un (ou <strong>des</strong>) fusibles de protection sont nécessaires.<br />
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La sécurité de câblage avec l’automate<br />
Le câblage de Kmst est classique, il contient 4 éléments minimum:<br />
• Un BP ARU avec un contact NF.<br />
• Un BP de mise sous tension NO ou de réarmement.<br />
• Un contact d'auto maintien NO minimum.<br />
• Un relais KMST (La tension du relais peut être quelconque.)<br />
Objectif du KMST<br />
Doit couper toute la partie puissance:<br />
• La pression générale.<br />
• Les moteurs.<br />
• Les distributeurs.<br />
• Les sorties automates.<br />
Ne doit pas couper<br />
• <strong>L'automate</strong>.<br />
• L'alimentation <strong>des</strong> capteurs.<br />
• Doit le cas échéant activer <strong>des</strong> actionneurs de sécurité (freins, alarme)<br />
Note: Si plusieurs sécurités sont nécessaires, comme les capteurs fins de course ou d'autres ARU autour<br />
de la machine, ils sont câblées en série avec l'ARU du schéma initiale. Ces capteurs sont en NF.<br />
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Grafcet à convertir sous PL7 micro<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
Dcy<br />
1S1<br />
2S1<br />
t1/%X4/1s<br />
2S0<br />
1S0<br />
%C1:=0<br />
Sortir 1C<br />
Sortir 2C<br />
Mise en route aspiration<br />
Rentrer 2C<br />
Rentrer 1C<br />
7 Arrêt Aspiration<br />
%C1=5 %C1
Programmation sous PL7_2<br />
Lancement du programme<br />
Sous DOS taper TE (Télémécanique)<br />
Vous devez alors choisir votre automate, si celui ci n’apparaît pas dans le menu, aller le chercher à l’aide<br />
de la commande nouveau (fichier)<br />
Dans cette partie il est aussi possible de faire les sauvegar<strong>des</strong> sur disquettes, menu Import / Export<br />
Ce menu permet aussi la sauvegarde sur disquette de votre futur programme, menu exporter et importer.<br />
La touche Tabulation -> permet de passer d’une fenetre à l’autre, votre fichier se trouve dans le dossier<br />
Appli. Valider le nom de votre fichier (une étoile doit apparaitre devant le nom), chosir le lecteur de<br />
<strong>des</strong>tination, puis valider en utilisant les touches Tab et entrée.<br />
Une fois pl7-2 lancer, démarrer par le menu Configuration de l’automate. Attention à la mémoire et au<br />
langage utilisé. (Grafcet)<br />
A chaque page la ligne du bas représente les fonctions séléctionnable par les touches F1 à F9.<br />
Pour revenir d’un cran en arrière (ou d’un sous menu) utiliser soit la touche entrée ou F9 pour la fonction<br />
valide. La touche Fin permet aussi de sortir mais sans prendre en compte les dernières modifications.<br />
Il faut procéder par étapes pour créer votre programme.<br />
Configuration<br />
• Mémoire: Dans la configuration vous devez définir la mémoire disponible sur l’automate.<br />
• Langage: Définir si vous voulez utiliser du grafcet ou non.<br />
• Les cartes d’extension: En tsx47 par exemple l’automate posséde <strong>des</strong> cartes (communication RS232C,<br />
entrées, sorties,…), il faut donc informer l’ordinateur de la présence de ces cartes et de leurs positions<br />
en donnant la référence de chaque carte. (la réference peut être obtenue à l’aide du catalog F9)<br />
Tjrs valider vos modifications par la touche entrée ou F9.<br />
Programmation<br />
en grafcet, 3 modules permettent de rentrer votre programme.<br />
PRL<br />
Contient les informations de traitement préliminaire, le traitement de l’arrêt d’urgence, <strong>des</strong> calculs de<br />
nombre de pièce, les organigrammes,…<br />
Chart:<br />
Contient votre grafcet avec les transitions.<br />
L’écriture se fait en mode Modif avec les touches F1 à F9<br />
Pour effacer un <strong>des</strong>sin la touche Supprim, sauf pour les divergences ou il faut repasser en mode <strong>des</strong>sin de<br />
divergence.<br />
Pour écrire les transitions 2 fois de suite ‘la touche page down (fleche barré vers le bas) ou zoom sur la<br />
console 407’, pour revenir au grafcet valider par entrée et puis la touche ‘page up’ (Les transitions<br />
n’apparaisent pas sur le <strong>des</strong>sin du grafcet)<br />
Pour les divergences utiliser les touches de fonctions.<br />
Une fois votre grafcet fini, en mode modif pour sortir appuyer sur ‘entrée’, l’écran doit afficher en haut à<br />
gauche OK au lieu de NOK.<br />
Lycée Voillaume Année 2005/06
Si vous le désirez vous pouvez entrer <strong>des</strong> actions en zoomant sur les actions, mais préferer le traitement<br />
post.<br />
POST<br />
Ici vous écrivez vos actions. Pour créer une nouvelle page d’action, la touche inser. Ensuite attribuer un<br />
numéro de label à la page.<br />
Attention une sortie automate sauf cas exceptionnelle ne peut et ne doit apparaitre qu’une seule fois.<br />
Pour supprimer une page utiliser la touche suppr.<br />
en Ladder<br />
Il faut tout écrire en Mast.<br />
Transfert,<br />
dés que votre programme est fini il faut le sauvegarder sur le disque dur, donner un nom ‘archiv’ et<br />
sauvegarde terminal->disque dur.<br />
Ensuite le transfert vers l’automate peut être fait, pour cela passer en mémoire TSX dans le menu général<br />
(F1) et transférer ‘terminal->tsx’<br />
La phase test<br />
peut démarrer. INITialiser l’automate, et passer en Run. Visualiser en temps réel votre grafcet en passant<br />
en mise au point. Les cases actives du grafcet passent en noir. Tester en premier temps votre grafcet sans<br />
faire de câblage, il suffit de relier les entrées Ix,x au 24V de l’automate, les étapes doivent évoluer.<br />
Ensuite câbler et tester.<br />
Vous pouvez aussi vous aider du mode réglage pour forçer <strong>des</strong> variables à 1 ou à O (pour faire bouger <strong>des</strong><br />
actionneurs manuellement par exemple)<br />
Annexe<br />
• Le logiciel ne garde pas en mémoire vos modifications: Vous ne validez pas correctement vos pages<br />
par la touches F9 ou Entrée<br />
• Pas d’accés au menu chart, post, prl: Vous avez mal configurez votre automate.<br />
• Ix,y ou Ox,y sont remplacés par un point: Vos cartes d’entrées sorties sont mal configurés, ou vous<br />
faites erreur sur la valeur de x ou de y.<br />
• Votre grafcet ne démarre pas, les étapes initiales ne se norcissent pas: Votre grafcet n’est pas OK.<br />
Lycée Voillaume Année 2005/06
Le Bloc tempo sous PL7-2<br />
Auteur: Roizot Sébastien<br />
Principe :<br />
L’action ne s’écrit pas en théorie dans le grafcet.<br />
Programmation:<br />
1)- Le CHART<br />
2)- le POST<br />
3)- Réglage de la tempo<br />
Fonctionnement:<br />
Lorsque le grafcet se trouve en X1 la tempo est<br />
lancée.<br />
La temporisation terminée, la sortie D passe à 1 et<br />
donc le bit B0 aussi.<br />
La transition X1-X2 est vraie, le grafcet peut<br />
donc évoluer et passer à l'étape X2.<br />
Une autre solution toute simple:<br />
Uniquement pour <strong>des</strong> temporisations de base de<br />
temps la seconde, un bloc Compar en transition<br />
du grafcet et c’est tout.<br />
X1,V>2<br />
Pl7micro : %X1.T > 20<br />
Lycée Voillaume Année 2005/06<br />
Exercice d'application :<br />
On désire réaliser le grafcet d'un clignotant.<br />
L'appuie sur dcy je lance le clignotement d'un<br />
voyant tant que l'on n'appuie pas sur le BP arrêt.<br />
Le clignotement du voyant est caractérisé par un<br />
allumage de 2s et une extinction de 1s.
Programmation sous PL7 Micro<br />
Programmation<br />
a)- Chart:<br />
b)- Post:<br />
c)- Insertion d'un bloc tempo " Timer "<br />
d)-<br />
Réglage <strong>des</strong><br />
paramètre du<br />
bloc tempo<br />
Lycée Voillaume Année 2005/06
3)- Fonctionnement:<br />
Lorsque le grafcet se trouve en X1 la temporisation est lancée.<br />
La temporisation terminée, la sortie Q du bloc tempo passe à 1 et donc le bit interne M1 aussi.<br />
La transition X1-X2 est vraie, le grafcet peut donc évoluer et passer à l'étape X2.<br />
Lycée Voillaume Année 2005/06
L’adressage TSX Micro<br />
L'adressage normalisé est le suivant :<br />
Pour les Entrées et les Sorties<br />
%I ou %Q X ou W ou D x . i<br />
symbole type<br />
d'objet<br />
%I: Entrée<br />
%Q: Sortie<br />
Exemple:<br />
Format<br />
X: booléen (peut<br />
être omis)<br />
W: Mot<br />
D: Double Mot<br />
Position dans le bac<br />
0: Correspond au<br />
processeur<br />
1 à 127: Position <strong>des</strong><br />
cartes.<br />
N°<br />
Voie<br />
• %I1.5 voie d'entrée N°5 du module en position 1 (La 1er carte après le processeur)<br />
• %IW8.0 : Voie d'entrée analogique du module en position 8<br />
Pour l'adressage <strong>des</strong> Mots<br />
%M ou %K ou %S F ou W ou D ou F i<br />
Type d'objet<br />
• M: Interne<br />
• K: Constant<br />
• S: Système<br />
Format<br />
• B: Octect<br />
• W: Mot<br />
• D: Double mot<br />
• F: Flottant<br />
Numéro<br />
Attention le mot %MD0 et [%MW1,%MW0] sont les mêmes en mémoire.<br />
Idem pour %MD2 et [%MW3,%MW2], etc.<br />
Note par rapport aux autre automates<br />
· Pour le TSX17 sans extension l'automate est considéré comme le module 0, les entrées et<br />
sorties s'écrivent : I0,i et O0,i. Si l'on ajoute une extension entrée analogique par exemple :<br />
IW1,i<br />
· Pour les Mitsubishi les entrées sorties sont à lire sur l'automate : X400,… et Y430,…<br />
· Pour le TSX 47 (comme pour le TSX Micro & Premium, Mitsubishi A1), l'automate est<br />
modulable. Si le rack 1 comporte <strong>des</strong> 16 entrées, celle-ci s'écrivent : I1,0 à I1,15.<br />
· Au niveau de la programmation, on doit aller dans le menu configuration, pour informer le<br />
logiciel <strong>des</strong> cartes installées dans chaque position.<br />
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Les Bits systèmes<br />
Ces bits peuvent être testés dans le programme utilisateur afin de détecter tout événement de<br />
fonctionnement devant entraîner une procédure particulière de traitement. Certains d'entre eux<br />
doivent être remis dans leur état initial ou normal par programme. Cependant, les bits système<br />
qui sont remis dans leur état initial ou normal par le système ne doivent pas l'être par<br />
programme ou par le terminal.<br />
Bits Fonction Désignation système<br />
%S0<br />
%S1<br />
Démarrage à<br />
froid.<br />
Reprise à<br />
chaud.<br />
%S4 10ms<br />
%S5 100ms Base de temps<br />
%S6 1s Base de temps<br />
%S7 1min Base de temps<br />
%S8<br />
%S9<br />
Test du<br />
câblage<br />
Mise en<br />
position de<br />
repli <strong>des</strong><br />
sorties sur<br />
tous les bus<br />
%S10 Défaut E/S<br />
Normalement à l'état 0, est mis à l'état 1 par : reprise secteur avec perte<br />
<strong>des</strong> données (défaut batterie), programme utilisateur, terminal,<br />
changement de cartouche, appui sur le bouton de RESET.<br />
Ce bit est mis à 1 durant le premier cycle complet. Il est remis à 0<br />
avant le cycle suivant. Fonctionnement: voir intercalaire A, chapitre<br />
1.4.<br />
Normalement à l'état 0, est mis à l'état 1 par : reprise secteur avec<br />
sauvegarde <strong>des</strong> données,<br />
. programme utilisateur,<br />
. terminal.<br />
Il est remis à ° par le système à la fin du premier cycle complet et<br />
avant la mise à jour <strong>des</strong> sorties. Fonctionnement: voir intercalaire A,<br />
chapitre 1.4.<br />
Base de temps Bits dont le changement d'état est cadencé par une<br />
horloge interne.<br />
Normalement à l'état 1, ce bit est utilisé pour le test du câblage,<br />
lorsque l'automate TSX 37 est dans l'état "non configuré"<br />
. état 1 : les sorties sont forcées à 0,<br />
. état o: les sorties peuvent être modifiées par un terminal de réglage.<br />
Normalement à l'état 0. Peut être mis à l'état 1 par programme ou par<br />
le terminal:<br />
. état 1 : provoque le forçage en position de repli <strong>des</strong> sorties de<br />
l'automate (bus X, FIPIO, AS-i...),<br />
. état o: les sorties sont mises à jour normalement.<br />
Normalement à l'état1. Est mis à l'état O quand un défaut d'E/S d'un<br />
module en rack ou d'un module déporté (FIPIO) (configuration non<br />
conforme, défaut d'échange, défaut matériel) est détecté. Le bit %S 10<br />
est remis à 1 dès la disparition du défaut.<br />
%S11 1 =débordement chien de garde,<br />
%S13 1 =premier cycle après mise en RUN<br />
%S21 1 = initialisation du Grafcet, %S22 1 =remise à zéro du Grafcet, %S23 1 =pré<br />
positionnement et gel du Grafcet<br />
%S30 1 = activation de la tâche maître<br />
%S31 1 = activation de la tâche rapide<br />
Note : Utiliser l’aide du logiciel pour plus d’information.<br />
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Additif aux temporisations<br />
Les paramètres complexes<br />
• TB: Base de temps 1mn, 1s, 100s, 10ms<br />
• Ti,V: Valeur courante qui décroit de Ti,P vers 0<br />
• Ti,P: Valeur de préselection qui donne la durée de la tempo multiplié par TB<br />
• Modif: Sur oui, permet la modification de Ti,P en mode réglage.<br />
• E: Enable: Doit être à 1 pour l'écoulement de la tempo<br />
• C:Contrôle: Sur 0 géle la valeur courante, à 1 pour l'écoulement.<br />
• D: Done: Tempo écoulé (bit équivalent Ti,D)<br />
• R: Running: A 1 si la tempo est entrain de s'écouler.<br />
1. On active la sortie O0,1 lorsque I0,1 est présent depuis 10 secon<strong>des</strong>.<br />
2. Chaque étape possède une temporisation de base la seconde, qui permet d'écrire <strong>des</strong><br />
transitions.<br />
Ecriture simplifié<br />
Le schéma de l’exemple 2 est l’écriture simplifiée. Il n’y a que ça à écrire.<br />
Sur TSX Micro l’écriture change un petit peu pour le bloc comparaison: %X4.T > 50 (valeur<br />
en millisecon<strong>des</strong>)<br />
Exemple à traiter:<br />
1. Créer une transition de grafcet de 2,5 secon<strong>des</strong>.<br />
2. Créer un ordre conditionnel.<br />
Les temporisations du type TON et TOF sur TSX micro<br />
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Ecriture sur Mitsubishi. :<br />
M2 T0<br />
M2<br />
M12<br />
K10<br />
T0<br />
2<br />
T0/X2/1s<br />
L’étape 2 lance une temporisation de 1 seconde (base de temps milliseconde), d’où la<br />
condition d’évolution M12.<br />
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Compteur sur Automate sous PL7_2<br />
La valeur du retard, la base de temps, le type de tempo se programme dans le menu<br />
configuration.<br />
Paramètres: Du compteur Ci (C0 à C31)<br />
Ci,V: Valeur courante: Incrémenté ou décrémenté en fonction <strong>des</strong><br />
entrées U et D.<br />
Ci,P: Valeur de préselection: Valeur à atteindre<br />
Modif: A 1 autorise la modification en mode réglage.<br />
R: Reset: Remise à 0.<br />
P: Preset: Mise à la valeur de départ soir Ci,V:=Ci,P<br />
U: Up: Incrémente Ci,V sur front montant.<br />
D: Down: Décrémente Ci,V sur front montant.<br />
E: Empty: Passe à 1 lorsque le compteur passe de 0 à 9999 après un D.<br />
D: Done: Passe à 1 lorsque la valeur est atteinte.<br />
F: Full: Passe à 1 lorsque Ci,V passe de 9999 à 0 après un U.<br />
Résumé :<br />
Il existe sur les TSX 17 32 compteurs (C0 à C31). R (reset) met le compteur et les sorties à 0.<br />
P (preset) met le compteur à la valeur finale et la sortie D (done) à 1 (sauf si R=1). U (up)<br />
incrémente le compteur, D (down) le décrémente. La sortie F (full) vaut 1 lors du passage du<br />
compteur (par U) de 9999 à 0, E (empty) lors du passage (par D) de 0 à 9999. Si U=D=1, le<br />
compteur est inchangé.<br />
La valeur de présélection (Ci,P, entre 0 et 9999) se définit en "zoomant" sur le compteur.<br />
Exemple à traiter:<br />
Grafcet avec un comptage et une divergence en OU.<br />
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Entrée et sorties analogiques sur TSX17<br />
Module d'entrées:<br />
• 4 entrées analogiques (11Bits + signe)<br />
• IWx,y (x la position du module, y le numéro de l'entrée [0,3])<br />
• TSX AEG4110 : Référence de configuration pour pl7 2 (Menu Configuration Entrée /<br />
Sortie)<br />
• Tension [-10V, +10V] et Courant 4/20 mA<br />
Module de sorties<br />
• 2 sorties analogiques (11Bits + signe)<br />
• OWx,y (x la position du module, y le numéro de l'entrée [0,1])<br />
• TSX ASG2000 : Référence de configuration pour pl7 2 (Menu Configuration Entrée /<br />
Sortie)<br />
• Tension [-10V, +10V] et Courant 4/20 mA<br />
Exemple de programme et courbe de correspondance:<br />
Exercice: Créer un programme de sécurité qui empêche de transmettre une valeur analogique<br />
supérieur à la valeur 1100 (Soit 11 Volt).<br />
Note: Différence par rapport au TSX micro<br />
• Affectation : %QWx,y et %IWx,y<br />
• Limite du mot de la valeur analogique: [-10000, +10000] qui correspond à [-10V,<br />
+10V]<br />
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Programmation de la tâche maître sur TSX17<br />
La tâche maître est par défaut active, la tâche rapide est par défaut active si elle est<br />
programmée. La tâche événementielle est activée lors d'apparition de l'événement qui lui a été<br />
associé.<br />
Lors de l'arrivée d'un événement ou début de cycle de la tâche rapide, celle-ci arrête<br />
l'exécution en cours <strong>des</strong> tâches moins prioritaires, afin d'exécuter son traitement; la tâche<br />
interrompue reprenant la main lorsque les traitements de la tâche prioritaire se terminent.<br />
L'exécution <strong>des</strong> tâches rapi<strong>des</strong> et événementielles peut être contrôlée par programme à travers<br />
l'utilisation <strong>des</strong> bits système :<br />
• %S30 permet d'activer ou pas la tâche maître MAST<br />
• %S31 permet d'activer ou pas la tâche rapide FAST, (Un Reset de SY19 sur TSX17 en<br />
PRL active la tâche rapide, et le Set la désactive)<br />
• %S38 permet d'activer ou pas les tâches événementielles EVTi,<br />
Exemple de traitement multitâche<br />
. tâche maître cyclique<br />
. tâche rapide de période 20 ms . tâche événementielle<br />
Tâche maître<br />
Cette tâche qui est la moins prioritaire gère la majeure partie du programme application. La<br />
tâche MAST est organisée selon le modèle décrit au sous-chapitre précédent : lecture<br />
implicite <strong>des</strong> entrées, exécution du programme application et écriture implicite <strong>des</strong> sorties.<br />
Quel que soit le mode de fonctionnement: périodique ou cyclique, la tâche est contrôlée par<br />
un chien de garde qui permet de détecter une durée anormale du programme application. En<br />
cas de débordement, le bit système %S11 est positionné à 1 et l'application est déclarée en<br />
défaut bloquant pour l'automate.<br />
Le bit système %S30 permet de valider ou d'inhiber la tâche maître.<br />
Cette tâche plus prioritaire que la tâche maître MAST est périodique afin de laisser le temps à<br />
la tâche moins prioritaire de s'exécuter.<br />
De plus, les traitements qui lui sont associés doivent donc être courts pour ne pas pénaliser la<br />
tâche maître. Comme pour la tâche maître, le programme associé se compose de sections et de<br />
sous-programmes.<br />
La période de la tâche rapide FAST est fixée en configuration, de 1 à 255 ms. Celle ci peut<br />
être définie supérieure à celle de la tâche maître MAST pour s'adapter à <strong>des</strong> traitements<br />
périodiques lents mais prioritaires. Le programme exécuté doit cependant rester court pour<br />
éviter le débordement <strong>des</strong> tâches moins prioritaires.<br />
La tâche rapide est contrôlée par un chien de garde qui permet de détecter une durée anormale<br />
du programme application. En cas de débordement, le bit système %S11 est positionné à 1 et<br />
l'application est déclarée en défaut bloquant pour l'automate.<br />
Contrô1e de la tache rapide<br />
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Le mot système %SW1 contient la valeur de la période, il est initialisé sur reprise à froid par<br />
la valeur définie en configuration, il peut être modifié par l'utilisateur par programme ou<br />
terminal.<br />
Des bits et mots système, permettent de contrôler l'exécution de cette tâche :<br />
. %S19: signale un débordement de période, il est positionné à 1 par le système, lorsque le<br />
temps de cycle devient supérieur à la période de la tâche.<br />
. %S31 : permet de valider ou d'inhiber la tâche rapide, il est mis à O par le système sur<br />
démarrage à froid de l'application, à la fin du premier cycle de la tâche maître. Il est mis à 1<br />
ou à O pour valider ou inhiber la tâche rapide.<br />
Visualisation <strong>des</strong> temps d'exécution de 1a tâche rapide<br />
Les mots système suivants permettent d'avoir <strong>des</strong> informations sur le temps de cycle :<br />
%SW33 contient le temps d'exécution du dernier cycle,<br />
%SW34 contient le temps d'exécution du cycle le plus long,<br />
%SW35 contient le temps d'exécution du cycle le plus court.<br />
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L'écriture Ladder sous Mitsubishi<br />
4 éléments de programmation :<br />
• L'initialisation<br />
• Les conditions d'évolutions.<br />
• La structure Grafcet<br />
• Le Traitement Post<br />
D'après l'extrait du grafcet ci-contre, on en déduit les règles d'écritures:<br />
Note:<br />
• Pour l'initialisation, il faut que sur chaque variable d'étape on est une condition de<br />
Reset en plus (Sauf pour l'étape initiale ou la condition est sur le Set).<br />
• Sur le FX0N le Bit M8002 passe à 1 pendant un cycle automate lorsque vous passer<br />
manuellement l'automate en Run (switch sur l'automate)<br />
• Pour respecter la règle 5 (Activation et désactivation simultanées Si, au cours du<br />
fonctionnement de l'automatisme, une même étape doit être désactivée et activée<br />
simultanément, elle reste active.) il faut toujours écrire le Reset de l'étape avant le Set.<br />
Lycée Voillaume Année 2005/06
La même chose en monostable :<br />
L'écriture Ladder se présente sous 4 phases:<br />
• L'initialisation<br />
• Les conditions d'évolutions.<br />
• La structure Grafcet<br />
• Le Traitement Post<br />
D'après l'extrait du grafcet ci-contre,on en déduit les règles d'écritures:<br />
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Les références mitsubishi<br />
Les Entrées X0 - X177 (Octal), les sorties Y, les variables internes M0 -M499, les étapes<br />
grafcet S, les temporisations T, les compteurs C, les registres de Données 16 bits D, les<br />
constantes décimales K, les constantes Hexadécimal H.<br />
Les temporisations:<br />
T0 à T199: 100ms<br />
T200 à T245: 10ms<br />
Les compteurs<br />
C0 à C99<br />
Registre de données D<br />
D0 à D199: Registre 16bits<br />
Utilisable en 32 bits: D1 poids forts, D0 poids faible<br />
Registre d'index V,Z<br />
Regroupement de bit:<br />
K0M0 regroupement de 4 bits (M0-M3)<br />
K1M0 regroupement de 8 bits (M0 -M7)<br />
K2M0 regroupement de 12 bits (M0-M11)<br />
Instruction de saut: CJ (Saut P8 CJ P8)<br />
Les instructions de Bases SET, RST<br />
Front montant PLS, Front <strong>des</strong>cendant PLF<br />
Transfert de zone mémoire MOV<br />
Instruction de comparaison: CMP<br />
Addition: ADD<br />
Rotation: ROR, ROL et avec retenu RCR, RCL (Bit carry:M8022)<br />
Décalage: SFTR, SFTL<br />
Remise à zéro de zone mémoire: ZRST<br />
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Utilisation de MEDOC sur Mitsubishi<br />
Début<br />
Lancement du logiciel en tapant medoc. (en cas d'échec taper cd medoc puis medoc)<br />
Touches de base:<br />
Les flèches permettent de choisir la fonction souhaitée.<br />
Enter Permet de valider le menu.<br />
Esc Permet de revenir dans le menu supérieur.<br />
F1 Aide en ligne, à tout moment F1 permet une aide avec les touches à utiliser, indispensable.<br />
Touche Accés rapide: 2 Rentre dans l'éditeur, 5 dans le menu transfert.<br />
Menu principal<br />
Start Edit Transfer Print Files Options Quit<br />
Menu Start<br />
Menu Edit<br />
Menu Open New_Proj ListProj PLC_Chang Save Quick Make_Lib<br />
Open: Ouverture d'un ancien programme.<br />
New_Proj: Nouveau projet Choix de l'automate utilisé avec les fléches et la<br />
touche tabulation.<br />
ListProj: Liste les projets existants<br />
PLC_Chang: Change l'automate utilisé.<br />
Save: Sauvegarde votre projet en cours sur le disque.<br />
Quick, Make_Lib: Voir documentation.<br />
Menu Header Name Instr Ladder Param Text Other<br />
Ladder: Permet l'édition du programme.<br />
Voir documentation pour les autres.<br />
Sous Menu Ladder<br />
Find Save Name Copy Move Delete Exchange Test<br />
F2: Permet de rentrer dans l'éditeur et d'en sortir, ensuite vous<br />
pouvez vous déplacer de ligne en ligne avec les flèches.<br />
F7: Permet d'éditer les nouvelles instructions et de sortir du<br />
mode édition.<br />
1 à 9: (avec ou sans shift) Donne les symboles et [ ] pour les<br />
instructions complexes.<br />
Espace: Correction, Efface l'élément.<br />
F5 et F6 permettent d'insérer <strong>des</strong> lignes de commentaire.<br />
CTRL H: Réduit l'affichage.<br />
Esc: Quitte l'édition.<br />
Delete: Permet d'effacer <strong>des</strong> blocs entiers de programme.<br />
Lycée Voillaume Année 2005/06
Mode débug<br />
• Dans l'éditeur en mode F2.<br />
• F8: Passage en mise au point.<br />
• F7: Forçage <strong>des</strong> variables. Espace permet le forçage de la variable.<br />
Menu Transfert<br />
PLC GPP Other Run/Stop Setup Eprom A7BDE<br />
PLC: Permet de transferer le programme de l'ordinateur (medoc) vers<br />
l'automate (PLC)<br />
Run/Stop: Force l'automate dans un de ces mo<strong>des</strong> (pas tjrs disponible)<br />
Setup: Change la façon de communiquer entre l'automate et l'ordinateur.<br />
Si le transfert ne s'effectue pas, vérifier:<br />
1. que l'automate est allumé.<br />
2. qu'ils sont bien reliés entre eux.<br />
3. que le Setup au niveau du port de communication est bien réglé (com1 ou<br />
com2 en fonction du branchement sur l'ordinateur)<br />
Menu Quit<br />
Permet de quitter<br />
La procédure de Démarrage rapide:<br />
1. Donner un nom à votre projet, Menu New_Proj<br />
2. Passer dans l'éditeur, menu Ladder (touche 2 pour accés rapide)<br />
3. Rentrer dans l'éditeur: F2 (alt H pour compresser l'écriture à l'écran) puis F7.<br />
4. Taper votre programme en Ladder: Touches 1 à 9.<br />
5. Taper End en fin de programme, à taper directement.<br />
6. Sortir de l'éditeur, F7 puis F2.<br />
7. Transférer votre programme, menu Transfer (touche 5 pour accés rapide)<br />
8. Mettre l'automate en Run<br />
9. Tester votre programme à partir de l'écriture Ladder. ( touche 2)<br />
10. puis F2 et F8 pour rentrer dans le mode de visualisation en temps réel, le mode Moniteur<br />
(équivalent à mémoire TSX mise au point sur PL7_2)<br />
11. Forcer les variables à 1 si besoin en monitoring (touche F7 puis espace)<br />
Les affectations <strong>des</strong> Entrées (X…)/ Sorties (Y…) dépendent <strong>des</strong> Automates, ainsi que les bits<br />
mémoires (M…) et les mots (D…).<br />
(Les automates disponible F1, FX0N, FX ,A1S, A1.)<br />
Lycée Voillaume Année 2005/06
La méthode <strong>des</strong> Mots<br />
La métode <strong>des</strong> Mots<br />
1<br />
2<br />
3<br />
I0,1<br />
I0,2<br />
I0,3<br />
O0,2<br />
O0,3<br />
Notes:<br />
W1 est affécté au grafcet.<br />
Sa valeur nous donne<br />
l'étape active. La valeur 0<br />
signifie aucune étape<br />
active.<br />
L'initialisation du grafcet<br />
doit se faire avec un bit de<br />
Run (SY…)<br />
L'initialisation (SY est à définir)<br />
SY ???<br />
La Structure Grafcet<br />
W1 = 1<br />
W1 = 2<br />
W1 = 3<br />
W1 = 2<br />
W1 = 2<br />
I0,1<br />
I0,2<br />
I0,3<br />
Le Traitement Postérieur (les actions)<br />
Difficulté:<br />
Si W1=2 et I0,3=1 lorsque I0,2 passe à 1, on passe directement de l'étape 2 à<br />
l'étape 1 en 1 temps de cycle. L'action O0,2 n'aura pas lieu. Régle de grafcet non<br />
respecté. Cela peut provoquer <strong>des</strong> problèmes sur <strong>des</strong> grafcets particulier.<br />
10<br />
I0,10<br />
19 Action A<br />
2<br />
Action A 20<br />
30<br />
I0,2<br />
=1<br />
I0,15<br />
Action A<br />
29 Action A<br />
Les divergences en ET sont<br />
difficilement traitable. On doit<br />
utiliser 2 mots distincts (Exemple<br />
ci contre avec W1 et W2)<br />
Les divergences en OU ne pose pas<br />
de problèmes particulier.<br />
W1 = 2<br />
Lycée Voillaume Année 2005/06<br />
I0,2<br />
1 -> W1<br />
2 -> W1<br />
3 -> W1<br />
1 -> W1<br />
10 -> W1<br />
20 -> W2<br />
W1 = 2 W1 = 2 30 -> W1<br />
0 -> W2<br />
O0,2<br />
O0,3
Document constructeur<br />
Schneider automate<br />
TSX 17<br />
TSX Micro<br />
Variateur de vitesse<br />
ATV 08<br />
Mitsubishi<br />
Front montant sur FX0N : Leading and trailing pulse (page 2-20)<br />
Bits système FX0N : PC status (Page 6-2)<br />
Base de temps pour les temporisations : Performance et spécification FX0N (Page 8-4)<br />
Lycée Voillaume Année 2005/06
Fonctionnement d’un automate<br />
PowerPoint associé : Les API<br />
Acquisition Traitement Mise à jour<br />
<strong>des</strong> entrées du programme <strong>des</strong> sorties<br />
E T S<br />
Temps de cycle<br />
TC= TE+TT+TS<br />
Des capteurs aux actionneurs schéma de principe<br />
Capteur<br />
Q124.X<br />
Cartes Entrées<br />
I 124<br />
7 0<br />
I 124.X<br />
Cartes Sorties<br />
Q 124<br />
7 0<br />
I 124.5<br />
CPU<br />
Q124.1<br />
Lycée Voillaume Année 2005/06<br />
Actionneur